Добыча гелия-3 из лунного грунта с использованием солнечной тепловой энергии. Продолжение

11 Добыча гелия 3 из лунного грунта с использованием солнечной тепловой энергии. Продолжение
Разделение компонентов производится в процессе охлаждения газовой смеси и конденсации различных ее компонентов по мере снижения температуры. Нижняя температура рабочего цикла составляет 55 К, что достаточно для ожижения всех компонентов, кроме гелия. Площадь охлаждающего радиатора, необходимого для работы криогенной машины выбранной производительности, составляет 800 м2.

Выделенный из смеси газообразный гелий подается в гелиевый ожижитель, где проводится его ожижение и изотопное разделение. В предположении, что ожижитель имеет КПД 17% от цикла Карно и располагаемой мощности 180 кВт при верхней температуре цикла 300 К, требуется 15 дней непрерывной работы для ожижения и охлаждения до 1,5 К 3300 кг гелия. Разделение изотопов производится за счет явления сверхтекучести. Затраты энергии в этом процессе незначительны. Добытый на Луне гелий-3 транспортируется на Землю в сжиженном виде.

 

При обрабатываемой за год площади 1х106 м2 (при длительности работы за год 3942 ч) и мощности тепловой обработки 12,3 МВт, ежегодная добыча 3Не составит 33 кг.

 

2 Добыча гелия 3 из лунного грунта с использованием солнечной тепловой энергии. Продолжение

Однако этот способ имеет ряд недостатков. Так, например, площадь поверхности, обрабатываемая одним агрегатом за год, составляет 1 км2, а отдельная рабочая площадка 9×104 м2, поэтому в течение года необходимо совершить 11 перемещений агрегата и главного зеркала вместе с системой слежения на расстояние около 300 м. С учетом того, что полностью развернутая система состоит из 100 агрегатов добычи гелия, транспортировка агрегатов на Луну, монтаж, ремонт и эксплуатация системы нагрева грунта с помощью солнечной энергии представляется очень сложной.

 

Большее количество вопросов вызывает применение нержавеющих и молибденовых тепловых труб со щелочно-металлическим рабочим телом, работающих в среде водяных паров и CO, так как при этом образуются окислы металлов — рабочего тела и материала корпуса. Эти окислы взаимодействую друг с другом с образованием хрупких и легкоплавких соединений, способствующих разрушению материала корпуса и вытеканию теплоносителя. Поэтому представляется, что опубликованная в концепция добычи гелия-3 на Луне с использованием солнечной энергии от системы зеркал, достаточно слабо проработана в части применяемых материалов.

 

3 Добыча гелия 3 из лунного грунта с использованием солнечной тепловой энергии. Продолжение

Однако главным недостатком рассмотренной технологии представляется создание и использование достаточно сложного и громоздкого оборудования для добычи только гелия-3.


Найти на unnatural: Добыча гелия-3 из лунного грунта использованием солнечной тепловой энергии Продолжение
Автор: admin | 30 Октябрь 2014 | 122 просмотров

Новые статьи:

Оставить комментарий:

Все размещенные на сайте материалы без указания первоисточника являются авторскими. Любая перепечатка информации с данного сайта должна сопровождаться ссылкой, ведущей на www.unnatural.ru.
Rambler's Top100